[发明专利]一种基于光纤拍频技术的生物温度检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于光纤拍频技术的生物温度检测系统，其特征在于，包括：激光器、波分复用器、光纤激光谐振腔、光电探测器、射频频谱分析仪、计算机，所述光纤激光谐振腔包括光纤放大器以及中心波长相匹配的第一光纤光栅和第二光纤光栅，所述第一光纤光栅和第二光纤光栅通过光纤放大器连接，所述第二光纤光栅置于盛装生物体的容器中；

所述激光器用于产生激光，激光由所述波分复用器进入光纤激光谐振腔，并在所述光纤激光谐振腔中发生谐振并产生多纵模，装有生物的容器中产生温度变化时，生物温度信号作用于所述第二光纤光栅并调制所述光纤激光谐振腔中的光信号，调制后的光信号反射回所述波分复用器并进入光电探测器，在所述光电探测器上产生多个调制有生物温度的拍频信号，多个拍频信号到达所述射频频谱分析仪，所述计算机用于采集所述射频频谱分析仪中的拍频信号并进行拍频解调得到生物温度信号。

2.如权利要求1所述的基于光纤拍频技术的生物温度检测系统，其特征在于，所述计算机通过Python程序自动采集所述射频频谱分析仪中的拍频信号。

3.如权利要求1所述的基于光纤拍频技术的生物温度检测系统，其特征在于，所述计算机采用寻矩形框中心点位置法进行拍频解调得到生物温度信号。

4.如权利要求3所述的基于光纤拍频技术的生物温度检测系统，其特征在于，所述计算机还用于对矩形框采集的中心点进行数据平滑处理。

5.如权利要求1所述的基于光纤拍频技术的生物温度检测系统，其特征在于，所述光纤放大器为掺铒光纤。

6.一种基于光纤拍频技术的生物温度检测方法，基于如权利要求1-5任一所述的基于光纤拍频技术的生物温度检测系统，其特征在于，包括以下步骤：

A、所述激光器产生激光；

B、所述波分复用器将激光导入光纤激光谐振腔，在所述光纤激光谐振腔中发生谐振并产生多纵模；

C、装有生物的容器中产生温度变化时，生物温度信号作用于所述第二光纤光栅并调制所述光纤激光谐振腔中的光信号；

D、调制后的光信号反射回所述波分复用器并进入光电探测器，在所述光电探测器上产生多个调制有生物温度的拍频信号；

E、多个拍频信号传输至所述射频频谱分析仪；

F、计算机采集所述射频频谱分析仪中的拍频信号并进行拍频解调得到生物温度信号。

7.如权利要求6所述的基于光纤拍频技术的生物温度检测方法，其特征在于，步骤A之前还包括步骤：S、对系统进行校准。

8.如权利要求7所述的基于光纤拍频技术的生物温度检测方法，其特征在于，步骤S具体包括：

S1、选择所需要频率的拍频信号；

S2、对系统的灵敏度和稳定性进行校准。

9.如权利要求8所述的基于光纤拍频技术的生物温度检测方法，其特征在于，步骤S2具体包括：对校准时的拍频信号进行平滑预处理，并进行数据拟合得到稳定时的灵敏度，并对系统的稳定性进行校准。

10.如权利要求6所述的基于光纤拍频技术的生物温度检测方法，其特征在于，步骤F具体包括：

F1、计算机通过Python程序自动采集所述射频频谱分析仪中的拍频信号；

F2、计算机采用寻矩形框中心点位置法进行拍频解调，并对矩形框采集的中心点进行数据平滑处理得到生物温度信号。